火災(zāi)下鋼框架結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)與整體效應(yīng)分析.pdf

1、鋼結(jié)構(gòu)的高溫分析在國(guó)外起步相對(duì)較早，進(jìn)行的試驗(yàn)與分析研究成果比較全面，而我國(guó)在這方面的研究則稍有落后。不論是高溫下結(jié)構(gòu)鋼的材料屬性、力學(xué)性能還是結(jié)構(gòu)在高溫下的反應(yīng)，進(jìn)行的試驗(yàn)和研究都較少。目前國(guó)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)抗火依然主要是采用基于構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法，該法的缺陷已經(jīng)在很多試驗(yàn)中表明，那就是它很難真實(shí)的模擬構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中的荷載分布及構(gòu)件之間的相互約束作用，基于整體結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)必然是今后的發(fā)展方向。另外，在近幾年，性能化設(shè)計(jì)的方法得到了很大的發(fā)展

2、，該法在研究火災(zāi)過程中空間的溫度場(chǎng)分布及其它參數(shù)(煙氣高度、有害氣體濃度等)的計(jì)算根有實(shí)用價(jià)值。
　　 本文討論了一種新的高溫分析方法，即將性能化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)有限元分析相結(jié)合，這樣既可以得出較為直觀的火災(zāi)后分析參數(shù)，又可以得到結(jié)構(gòu)在火災(zāi)發(fā)生全過程的反應(yīng)。本文以鋼框架結(jié)構(gòu)為分析模型，進(jìn)行了如下的一下研究與分析：根據(jù)某地的實(shí)際工程建立幾何模型，利用基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的性能化設(shè)計(jì)軟件FDS模擬火災(zāi)發(fā)生全過程，將火源設(shè)定為穩(wěn)定火源，得到火

3、災(zāi)空間不同點(diǎn)位的溫度變化，并通過布設(shè)在構(gòu)件邊緣的溫度計(jì)算點(diǎn)得到其變化規(guī)律；考慮結(jié)構(gòu)鋼在高溫下的非線性性能，其熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱、膨脹系數(shù)等參數(shù)的取值參照國(guó)外相關(guān)規(guī)范，并結(jié)合本文分析實(shí)際情況取值，采用通用有限元分析程序?qū)︿摌?gòu)件內(nèi)部溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析；將本文分析得到的溫度場(chǎng)與目前多數(shù)高溫分析所采用的標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的溫度場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比，得出并分析二者差異；最后按照整體結(jié)構(gòu)法分析構(gòu)件在局部高溫下的溫度應(yīng)力與變形，并與標(biāo)準(zhǔn)升溫下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。通過本文